独立学院计算机专业离散数学教学方法论文
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浅谈独立学院计算机专业离散数学的教学方法[摘要] 针对我院培养国际化、应用型人才的目标,分析目前独立学院离散数学课程的教学现状及学生的学习情况,提出了几点关于计算机专业离散数学的教学方法。精选教学内容、加强学生对离散数学的重视、通过课本内容与程序设计相结合的方法提高学生的计算机应用能力、改进传统的考核方式。
[关键词] 离散数学独立学院教学现状教学方法
一、引言
离散数学是以离散型变量为研究对象的一门科学,它以研究离散型变量的结构和相互间的关系为主要目标。随着计算机科学的迅猛发展,由于计算本身是一个离散结构,它只能处理离散型的或离散化了的数量关系,因此,在计算机技术、计算机系统功能和计算机应用等各个领域提出了许多离散量的理论问题,迫切需要适当的数学工具来描述和深化,于是离散数学作为一门学科应运而生。
离散数学主要是介绍离散数学各分支的基本概念、基本理论和基本方法,它涉及到的方法和理论被大量地应用在数字电路、编译原理、数据结构、操作系统、数据库系统、算法的分析与设计、人工智能、计算机网络等计算机专业的课程中。通过离散数学的教学,不仅为学生的专业课学习及将来所从事的软、硬件开发和应用研究打下坚实的基础,同是也能培养训练学生的抽象思维能力、逻辑推理能力和归纳构造能力,对培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力也有着不可替代的作用。离散数学作为独立学院计算机专
业的重要基础课,在教学上有许多问题需要探讨。
二、独立学院离散数学的教学现状分析
1.学生缺乏积极性和主动性。一方面独立学院的生源多为三本的生源,学生基础较差,没有良好的自觉学习习惯,学习的主动性明显不够;另一方面学生对于大学这样的环境充满好奇,学习不再是学生唯一的任务,多数学生没有了目标,再加上离散数学作为大一的基础课程,很多的概念和理论,学生一时难以消化,遇难而退,学习的积极性也逐渐丧失。
2.学生对离散数学不够重视
学生在学习离散数学时,往往看不到它在计算机科学中的具体应用,认为该课程对计算机科学的作用不大,只要把专业课程学好就可以了,殊不知万丈高楼平地起,基础才是根本。
3.独立学院离散数学的课时略显不足
大多数独立学院培养人才的目标在于应用型人才上,对待专业基础课不够重视,大量的课时安排在专业课程上,专业基础课的课时被压缩,因此离散数学的教学内容也不得不压缩。
4.教师的教学手段、方法有待改进
目前数学课程的教学模式基本都是教师在黑板上讲学生在下面听,课堂是以教师为中心,作业也基本是书上的例子变一变,学生在学习过程中完全是一种机械的状态,没有真正地投入到课堂中,更无法将学到的知识联系到实际应用中,因此在教学方法上进行改革对培养能够适应社会的应用型人才是非常必要的。
三、探讨《离散数学》的教学方法
1.认真编写离散数学教学日历,精选教学内容
教学日历是教学计划的重要组成部分,它规定了学期内所讲学时、内容等。目前,大多数独立学院计算机专业开设的离散数学课程,由于在课时上受到专业课程的挤压,学时相对较少。以我院为例,离散数学课程的学时数共为48学时,不可能完全授完整课本的内容,所以在制定教学日历时要精选教学内容,合理安排进度。离散数学共分数理逻辑、集合与关系、代数结构、图论基础四部分,必讲内容为教材第一部分的命题逻辑、一阶逻辑。第二部分讲集合的元算、二元关系和函数。第三部分代数结构中代数系统的基本概念、几个典型的代数系统、格和布尔代数。第四部分讲图的基本概念,重点讲实用性较强的带权图和最短路径,欧拉图、平面图,以及树的应用。在制定教学日历时,要考虑到相关内容之间的衔接,又要考虑为后续课程奠定基础,既要培养学生的抽象思维能力、逻辑推理能力和归纳构造能力,又要培养学生的分析能力和解决问题的能力。
2.加强学生对学习离散数学的重视,提高学生学习的积极性
从教学一开始就让学生意识到学习的重要性,需要强调离散数学与学生本专业的联系,在教学过程中随时联系具体内容,介绍在专业课程中的相关应用。例如,图论中的平面图、树对集成电路的布线、网络线路的铺设、网络信息流量的分析有极大的使用价值;布尔代数作为工具对数字逻辑电路起到指导作用;谓词逻辑理论对
程序正确性的证明以及软件自动化理论的产生起到了奠基性的作用等,这些例子可以充分证明,离散数学在计算机科学与技术的研究与开发中作为一种强有力的工具,起着重要作用。在离散数学的教学中适当穿插一些其在计算机学科和信息学科中的小应用,学生便有了兴趣,从而调动了学生学习该门课程的积极性。
3.增加实践环节,提高学生对离散数学的应用能力
传统的教学中,往往只注重离散数学知识的讲授,却忽视了离散数学在计算机技术上的应用,这是不利于学生的理解学习的。离散数学作为计算机专业的一门专业基础课程,教学上应该与程序设计课程结合起来。教师在教学过程中,除了布置习题作业以外,还可以增加离散数学在计算机科学中的应用内容,主要是针对课本内容设置相应的设计程序设计题目。
例如:在讲到命题符号化和联结词的时候,可以让学生用c语言编写一个命题公式赋值计算器,通过键盘输入一组赋值,实现自动计算命题逻辑公式的真值;在讲到关系符合运算时,可以让学生使用二维数组实现两个关系矩阵的复合运算;在讲到根树的应用时,可以设置题目:假设在通讯中,给出24个字母出现的频率,让学生用程序求解最佳前缀码。
通过这样实践训练,有利于学生加深理解课本的理论知识,同时为后续课程的学习打下扎实的基础。
4.改进课堂授课方式,活跃课堂气氛
在实施离散数学教学任务的过程中,教师应该努力改进自己的
授课的方式。
(1)在教学过程中可以引入一些生活上的例子,例如:在讲到满射、单射、双射的定义时,可以用旅客住旅店的关系来说明,当客人比房间多且房间被住满即为满射;当一个客人住一个房间时,为单射;当每个客人住一个房间且正好注满为双射。通过这样的例子的引入,有助于学生对课本内容的理解,提高学生的注意力。
(2)在课堂上可以通过讨论来活跃课堂气氛,讨论的内容可以是习题,也可以是从问题出发的讨论。讨论改变传统的授课模式,充分让学生参与到教学中来,对培养学生利用所学理论知识解决实际问题起到积极的引导作用,可以极大地提高学生的学习兴趣。
(3)充分应用多媒体来进行教学,可以极大提高教学效率,还可以把教师从简单、重复的教学环节中解放出来。例如,使用powerpoint软件设计离散数学电子教案,可以使得展示的内容更加生动,也使得学生减少被动的等待,增加学习时间。
5.改进考核方式
传统的考核方式往往采用平时成绩加上试卷成绩,考查学生的基本知识技能,以及理解难题的能力。我对在教学过程中做了一些考核方法的改革,考核分为三部分:平时成绩、卷面成绩以及实践成绩,这样的考核方式不但考
查学生的理论知识的掌握情况,还考查学生对离散数学知识的应用能力。
四、总结